一种高效的数据网络路由实现方法技术

本发明专利技术提供了一种高效的数据网络路由实现方法，所述网络由两个以上的路由器和两个以上的设备构成；每个路由器配置两个以上的上游有线接口和两个以上的下游有线接口，每个上游有线接口与一个路由器相连，一个路由器的下游有线接口与一个设备相连；一个设备配置一个有线接口，该接口与路由器的下游有线接口相连；在本发明专利技术中，移动节点能够快速获取数据，大幅度降低了数据通信延迟，提高了数据通信质量。本发明专利技术可应用于交通路况检控及农业工程化等诸多领域，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的数据网络路由实现方法
本专利技术涉及一种实现方法，尤其涉及的是一种高效的数据网络路由实现方法。
技术介绍
数据网络中的节点之间通信通过中间节点的转发和路由来实现，因此，实现数据网络需要解决的关键技术之一就是降低数据传输延迟，以便使用户能够快速获取网络服务。随着数据网络技术的发展，数据网络会成为未来网络提供服务的一种模式。目前，数据网络的实现模式是通过广播来实现，因此延迟和代价都比较大，降低了网络服务性能。因此，如何降低数据网络提供服务的延迟和代价成为近年来研究的热点问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高效的数据网络路由实现方法。技术方案：本专利技术公开了所述网络由两个以上的路由器和两个以上的设备构成；每个路由器配置两个以上的上游有线接口和两个以上的下游有线接口，每个上游有线接口与一个路由器相连，一个路由器的下游有线接口与一个设备相连；一个设备配置一个有线接口，该接口与路由器的下游有线接口相连；每个接口由一个接口ID唯一标识，接口ID为i的接口记为为接口i，i为正整数；一种类型的数据由一个名称唯一标识；一个消息由名称、消息类型、接口ID集合和负载构成；消息类型值如下所示：消息类型名称消息类型值发布消息1删除2请求消息3拒绝消息4响应消息5查询消息6确认消息7重置消息8每个路由器维护一个转发表，每个转发表项包含名称域，接口ID集合域和生命周期域；设备D1与路由器R1相连，数据C1由名称NA1唯一标识，设备D1产生或者获取数据C1后，执行下述操作维护转发表：步骤101：开始；步骤102：设备D1发送一个发布消息，该发布消息的名称为NA1，消息类型值为1，接口ID集合为空，负载为空；步骤103：路由器R1从接口x1接收到发布消息后，将接口x1加到该发布消息的接口ID集合中且作为最后一个元素，然后查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称域值和接口ID集合域值分别等于该发布消息的名称域值和接口ID集合域值，则将该转发表项的生命周期设置为最大值，否则创建一个转发表项，该转发表项的名称域值和接口ID集合域值分别等于该发布消息的名称域值和接口ID集合域值，生命周期设置为最大值；步骤104：路由器R1从每个上游接口转发接收到的发布消息；步骤105：路由器从接口x2接收到发布消息后，将接口x2加入到该发布消息的接口ID集合中并作为最后一个元素，该路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称域值等于该发布消息的名称域值且接口ID集合的元素个数小于该发布消息的接口ID集合的元素个数，则执行步骤113，否则执行步骤106；步骤106：从接口x2接收到发布消息的路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称域值和接口ID集合分别等于该发布消息的名称域值和接口ID集合，则执行步骤107，否则执行步骤108；步骤107：从接口x2接收到发布消息的路由器查看转发表，选择一个转发表项，该转发表项的名称域值和接口ID集合分别等于该发布消息的名称域值和接口ID集合，将该转发表项的生命周期设置为最大值，例如500ms，执行步骤112；步骤108：从接口x2接收到发布消息的路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称域值等于该发布消息的名称域值且接口ID集合的元素个数等于该发布消息的接口ID集合的元素个数，则执行步骤111，否则执行步骤109；步骤109：从接口x2接收到发布消息的路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称域值等于该发布消息的名称域值且接口ID集合的元素个数大于该发布消息的接口ID集合的元素个数，则执行步骤110，否则执行步骤111；步骤110：从接口x2接收到发布消息的路由器查看转发表，选择所有符合条件1的转发表项，删除符合条件1的所有转发表项；条件1：转发表项的名称域值等于该发布消息的名称域值且接口ID集合的元素个数大于该发布消息的接口ID集合的元素个数；步骤111：从接口x2接收到发布消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的名称域值和接口ID集合域值分别等于该发布消息的名称域值和接口ID集合域值，生命周期设置为最大值；步骤112：从接口x2接收到发布消息的路由器从除了接口x2的每个上游接口转发该发布消息，执行步骤105；步骤113：结束。设备通过上述过程建立转发表，这样，通过转发表中的接口ID集合可以建立到达目的设备的最优路由路径，同时转发表项通过生命周期确保转发表项的实时性和正确性，从而确保路由的实时性和正确性。本专利技术所述方法中，设备D1与路由器R1相连，数据C1由名称NA1唯一标识；如果设备D1删除了数据C1，则执行下述过程更新转发表：步骤201：开始；步骤202：设备D1发送一个删除消息，该删除消息的名称为NA1，消息类型值为2，接口ID集合为空，负载为空；步骤203：路由器R1从接口y1接收到该删除消息后，将接口y1加入到该删除消息的接口ID集合，查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID集合分别等于该删除消息的名称和接口ID集合，则删除该转发表项；步骤204：路由器R1从每个上游接口转发该删除消息；步骤205：路由器从接口y2接收到该删除消息后，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称等于该删除消息的名称且接口ID集合的第一个元素等于该删除消息的接口ID集合中的第一个元素，则执行步骤206，否则执行步骤207；步骤206：从接口y2接收到该删除消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的名称等于该删除消息的名称且接口ID集合的第一个元素等于该删除消息的接口ID集合中的第一个元素，删除该转发表项，从除了接口y2以外的所有上游接口转发该删除消息，执行步骤205；步骤207：结束。设备通过上述过程更新转发表以确保转发表的正确性和实时性，这样，通过转发表中的接口ID集合可以建立到达目的设备的最优路由路径，从而确保路由的实时性和正确性。本专利技术所述方法中，每个路由器维护一个聚合表，每个聚合表项包含名称域、接口ID域和生命周期域；每个路由器维护一个接口表，一个接口表项包含接口ID域和转发数量域；设备D2与路由器R2相连，数据C1由名称NA1唯一标识，设备D2通过下述过程获取数据C1:步骤301：开始；步骤302：设备D2发送一个请求消息，该请求消息的名称域值为NA1，消息类型值为3，接口ID集合为空，负载为空；步骤303：判断是设备还是路由器从接口z1接收到该请求消息，如果是设备则执行步骤317，否则执行步骤304；步骤304：路由器从接口z1接收到该请求消息，查看聚合表，如果存在一个聚合表项，该聚合表项的名称等于该请求消息的名称且接口ID等于z1，则执行步骤318，否则执行步骤305；步骤305：从接口z1接收到该请求消息的路由器，查看聚合表，如果存在一个聚合表项，该聚合表项的名称等于该请求消息的名称，则执行步骤306，否则执行步骤307；步骤306：从接口z1接收到该请求消息的路由器创建一个聚合表项，该聚合表项的名称等于该请求消息的名称，接口ID等于z1，生命周期设置为最大值，执行步骤318；步骤307：判断从接口z1接收到该请求消息的路由器是否为路由器R2，如果是，则执行步骤308，否则执本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的数据网络路由实现方法，其特征在于，所述网络由两个以上的路由器和两个以上的设备构成；每个路由器配置两个以上的上游有线接口和两个以上的下游有线接口，每个上游有线接口与一个路由器相连，一个路由器的下游有线接口与一个设备相连；一个设备配置一个有线接口，该接口与路由器的下游有线接口相连；每个接口由一个接口ID唯一标识，接口ID为i的接口记为为接口i，i为正整数；一种类型的数据由一个名称唯一标识；一个消息由名称、消息类型、接口ID集合和负载构成；消息类型值如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种高效的数据网络路由实现方法，其特征在于，所述网络由两个以上的路由器和两个以上的设备构成；每个路由器配置两个以上的上游有线接口和两个以上的下游有线接口，每个上游有线接口与一个路由器相连，一个路由器的下游有线接口与一个设备相连；一个设备配置一个有线接口，该接口与路由器的下游有线接口相连；每个接口由一个接口ID唯一标识，接口ID为i的接口记为为接口i，i为正整数；一种类型的数据由一个名称唯一标识；一个消息由名称、消息类型、接口ID集合和负载构成；消息类型值如下所示：消息类型名称消息类型值发布消息1删除2请求消息3拒绝消息4响应消息5查询消息6确认消息7重置消息8每个路由器维护一个转发表，每个转发表项包含名称域，接口ID集合域和生命周期域；设备D1与路由器R1相连，数据C1由名称NA1唯一标识，设备D1产生或者获取数据C1后，执行下述操作维护转发表：步骤101：开始；步骤102：设备D1发送一个发布消息，该发布消息的名称为NA1，消息类型值为1，接口ID集合为空，负载为空；步骤103：路由器R1从接口x1接收到发布消息后，将接口x1加到该发布消息的接口ID集合中且作为最后一个元素，然后查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称域值和接口ID集合域值分别等于该发布消息的名称域值和接口ID集合域值，则将该转发表项的生命周期设置为最大值，否则创建一个转发表项，该转发表项的名称域值和接口ID集合域值分别等于该发布消息的名称域值和接口ID集合域值，生命周期设置为最大值；步骤104：路由器R1从每个上游接口转发接收到的发布消息；步骤105：路由器从接口x2接收到发布消息后，将接口x2加入到该发布消息的接口ID集合中并作为最后一个元素，该路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称域值等于该发布消息的名称域值且接口ID集合的元素个数小于该发布消息的接口ID集合的元素个数，则执行步骤113，否则执行步骤106；步骤106：从接口x2接收到发布消息的路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称域值和接口ID集合分别等于该发布消息的名称域值和接口ID集合，则执行步骤107，否则执行步骤108；步骤107：从接口x2接收到发布消息的路由器查看转发表，选择一个转发表项，该转发表项的名称域值和接口ID集合分别等于该发布消息的名称域值和接口ID集合，将该转发表项的生命周期设置为最大值，执行步骤112；步骤108：从接口x2接收到发布消息的路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称域值等于该发布消息的名称域值且接口ID集合的元素个数等于该发布消息的接口ID集合的元素个数，则执行步骤111，否则执行步骤109；步骤109：从接口x2接收到发布消息的路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称域值等于该发布消息的名称域值且接口ID集合的元素个数大于该发布消息的接口ID集合的元素个数，则执行步骤110，否则执行步骤111；步骤110：从接口x2接收到发布消息的路由器查看转发表，选择所有符合条件1的转发表项，删除符合条件1的所有转发表项；条件1：转发表项的名称域值等于该发布消息的名称域值且接口ID集合的元素个数大于该发布消息的接口ID集合的元素个数；步骤111：从接口x2接收到发布消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的名称域值和接口ID集合域值分别等于该发布消息的名称域值和接口ID集合域值，生命周期设置为最大值；步骤112：从接口x2接收到发布消息的路由器从除了接口x2的每个上游接口转发该发布消息，执行步骤105；步骤113：结束。2.根据权利要求1所述的一种高效的数据网络路由实现方法，其特征在于，设备D1与路由器R1相连，数据C1由名称NA1唯一标识；如果设备D1删除了数据C1，则执行下述过程更新转发表：步骤201：开始；步骤202：设备D1发送一个删除消息，该删除消息的名称为NA1，消息类型值为2，接口ID集合为空，负载为空；步骤203：路由器R1从接口y1接收到该删除消息后，将接口y1加入到该删除消息的接口ID集合，查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID集合分别等于该删除消息的名称和接口ID集合，则删除该转发表项；步骤204：路由器R1从每个上游接口转发该删除消息；步骤205：路由器从接口y2接收到该删除消息后，如果存在一个转发表项，该转发表项的名称等于该删除消息的名称且接口ID集合的第一个元素等于该删除消息的接口ID集合中的第一个元素，则执行步骤206，否则执行步骤207；步骤206：从接口y2接收到该删除消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的名称等于该删除消息的名称且接口ID集合的第一个元素等于该删除消息的接口ID集合中的第一个元素，删除该转发表项，从除了接口y2以外的所有上游接口转发该删除消息，执行步骤205；步骤207：结束。3.根据权利要求2所述的一种高效的数据网络路由实现方法，其特征在于，每个路由器维护一个聚合表，每个聚合表项包含名称域、接口ID域和生命周期域；每个路由器维护一个接口表，一个接口表项包含接口ID域和转发数量域；设备D2与路由器R2相连，数据C1由名称NA1唯一标识，设备D2通过下述过程获取数据C1:步骤301：开始；步骤302：设备D2发送一个请求消息，该请求消息的名称域值为NA1，消息类型值为3，接口ID集合为空，负载为空；步骤303：判断是设备还是路由器从接口z1接收到该请求消息，如果是设备则执行步骤317，否则执行步骤304；步骤304：路由器从接口z1接收到该请求消息，查看聚合表，如果存在一个聚合表项，该聚合表项的名称等于该请求消息的名称且接口ID等于z1，则执行步骤318，否则执行步骤305；步骤305：从接口z1接收到该请求消息的路由器，查看聚合表，如果存在一个聚合表项，该聚合表项的名称等于该请求消息的名称，则执行步骤306，否则执行步骤307；步骤306：从接口z1接收到该请求消息的路由器创建一个聚合表项，该聚合表项的名称等于该请求消息的名称，接口ID等于z1，生命周期设置为最大值，执行步骤318；步骤307：判断从接口z1接收到该请求消息的路由器是否为路由器R2，如果是，则执行步骤308，否则执行步骤309；步骤308：从接口z1接收到该请求消息的路由器选择所有名称域值等于该请求消息名称域值的转发表项；对于每个选中的转发表项，该路由器选择一个接口表项，该接口表项的接口ID等于该转发表项的接口ID集合的最后一个元素；然后该路由器从所有选中的接口表项中，选择一个接口表项E1，该接口表项的转发数量域值最小，该路由器选择一个转发表项E2，该转发表项的名称域值等于该请求消息的名称域值且接口ID集合的最后一个元素等于接口表项E1的接口ID域值，将该请求消息的接口ID集合域值更新为转发表项E2的接口ID集合；步骤309：从接口z1接收到该请求消息的路由器选择一个接口表项，该接口表项的接口ID等于该请求消息的接口ID集合的最后一个元素；如果该接口表项的转发数量大于预定值TS1，则执行步骤311，否则执行步骤310；步骤310：从接口z1接收到该请求消息的路由器从接口z1创建一个聚合表项，该聚合表项的名称等于该请求消息的名称，接口ID等于z1，生命周期设置为最大值，该路由器选择该请求消息的接口ID集合最后一个元素所标识的接口，选择一个接口表项，该接口表项的接口ID等于该请求消息的接口ID集合最后一个元素，将该接口表项的转发数量域值递增1，从该请求消息的接口ID集合删除最后一个元素，从选中的接口转发该请求消息，执行步骤303；步骤311：从接口z1接收到该请求消息的路由器从接口z1发送一个拒绝消息，该拒绝消息的名称和接口ID集合分别等于该请求消息的名称和接口ID集合，消息类型值为4，负载为空；步骤312：判断是设备还是接收到拒绝消息，如果是设备则执行步骤321，否则执行步骤313；步骤313：路由器从接口z3接收到该拒绝消息后，选择所有名称域值等于该拒绝消息的名称域值的转发表项；对于每个选中的转发表项，该路由器选择一个接口表项，该接口表项的接口ID等于该转发表项的接口ID集合的最后一个元素；然后从所有选中的接口表项中，该路由器选择所有转发数量域值最小的接口表项；如果在选中的所有接口表项中存在一个接口表项E3，该接口表项的接口ID不等于z3，则执行步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓喃，程宏斌，姚宇峰，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32